本文選題：機(jī)器人 + 標(biāo)定　； 參考：《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)》2017年04期

【摘要】：針對(duì)視覺荔枝采摘機(jī)器人的Eye-in-Hand視覺與機(jī)器人關(guān)聯(lián)方式的手眼標(biāo)定問題,該文提出一種基于優(yōu)化的求解齊次變換矩陣方程的手眼標(biāo)定方法。該方法通過機(jī)器人帶動(dòng)其臂上的雙目相機(jī)從多個(gè)位置觀測(cè)標(biāo)定板,使用Sylvester方程變形對(duì)手眼標(biāo)定近似方程線性化,再對(duì)簡(jiǎn)單的初值進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,最終得到精確的標(biāo)定結(jié)果。該方法的軟件用C++/Open CV開發(fā)實(shí)現(xiàn),并進(jìn)行了多個(gè)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,視覺與機(jī)器人關(guān)聯(lián)后,定位誤差與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)次數(shù)相關(guān),當(dāng)距目標(biāo)1 m左右,靜態(tài)時(shí)的視覺系統(tǒng)誤差均值為0.55 mm;動(dòng)態(tài)工作時(shí),視覺關(guān)聯(lián)機(jī)器人重復(fù)定位誤差的均值為2.93 mm,標(biāo)準(zhǔn)差為0.45 mm,符合具有容錯(cuò)功能的視覺荔枝采摘機(jī)器人的實(shí)際使用需求。使用基于Sylvester方程變形的手眼標(biāo)定方法標(biāo)定的視覺荔枝采摘機(jī)器人,在野外環(huán)境下,總體采摘成功率達(dá)到76.5%,視覺系統(tǒng)成功識(shí)別、定位采摘點(diǎn)的情況下,采摘成功率達(dá)92.3%。
[Abstract]:Aiming at the hand-eye calibration problem of Eye-in-Hand vision and robot correlation mode of visual litchi picking robot, this paper presents a hand-eye calibration method based on optimization to solve homogeneous transformation matrix equation. This method uses the robot to drive the binocular camera on its arm to observe the calibration board from multiple positions, linearizes the approximate equation of the eye calibration using Sylvester equation, then optimizes the simple initial value, and finally obtains the accurate calibration results. The software of this method is developed with C / Open CV and many experiments are carried out. The experimental results show that the positioning error is related to the number of robot movements after the vision is associated with the robot. When the distance from the target is about 1 m, the mean value of the visual system error is 0.55 mm in static state, and the mean value is 0.55 mm when the robot is moving. The mean value of repeat location error and standard deviation of visual correlation robot are 2.93 mm and 0.45 mm respectively, which accord with the practical application requirement of visual litchi picking robot with fault-tolerant function. The visual litchi picking robot calibrated by hand eye calibration method based on Sylvester equation was used. In the field environment, the overall success rate of picking was 76.5. the successful rate of picking was 92.392.3when the vision system was successful in identifying and locating picking points.
【作者單位】： 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)南方農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備關(guān)鍵技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31571568) 廣東省科技項(xiàng)目(2015A020209111) 廣州市科技計(jì)劃(201510010140)
【分類號(hào)】：TP391.41;TP242

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本文編號(hào)：2081753